Вагон

Главная → Подвижной состав → Вагоны и вагонное хозяйство

Вагоном называется единица железнодорожного подвижного состава. предназначенная для перевозки пассажиров или грузов.

Большое значение имеет рациональность конструкций вагонов и их технико-экономических показателей, определяющая удобство перевозок пассажиров, провозную способность дорог, возможность широкого внедрения комплексной механизации и автоматизации при изготовлении и ремонте вагонов, а также их эксплуатации (формировании поездов, выполнении погрузочно-разгрузочных операций и др.), размеры капитальных вложений и себестоимость перевозок.

Современный парк вагонов отличается многообразием их типов и конструкций. Это обусловлено необходимостью удовлетворения различным требованиям перевозок: наибольшая провозная способность железных дорог, обеспечение комфорта пассажирам, сохранение ценных качеств скоропортящихся грузов, предупреждение повреждений хрупких грузов, защита ряда грузов от атмосферных осадков, универсальность, максимальное использование грузоподъемности и др.

Этими же факторами определяется сложность конструкций вагонов, оснащенных автоматическим тормозом, автоматической сцепкой, ходовыми частями, обеспечивающими движение с высокими скоростями, необходимой плавностью, малым сопротивлением и т. п. В зависимости от назначения вагоны оснащены также устройствами теплоизоляции, отопления, охлаждения, вентиляции, электрооборудования и др.

Современные виды тяги позволяют формировать тяжеловесные грузовые поезда, развивать большие скорости движения и осуществлять безостановочные пробеги на большие расстояния. Это определяет высокие требования к обеспечению надежности и долговечности конструкций вагонов, осуществлению контроля за их состоянием в короткие сроки, в том числе в неудобных условиях осмотра на станциях. Обеспечение безопасности движения — важнейшее требование к устройству и содержанию вагонов.

Вагоны бывают несамоходные, перемещение которых осуществляется локомотивами, и самоходные, называемые автовагонами, которые для передвижения имеют свою энергетическую установку (автомотрисы, трансферкары, дизель-поезда) или получают энергию от контактной сети (электропоезда, вагоны метро). Вагоны разделяются по назначению, технической характеристике и месту эксплуатации.

По своему назначению вагоны разделяются на две основные группы — пассажирские и грузовые. 

Пассажирские вагоны

Пассажирский вагон имеет кузов, который представляет собой закрытое помещение со всеми основными устройствами, необходимыми для пассажиров (оборудование для сидения или лежания, системы отопле¬ния, вентиляции и освещения, туалетные помещения, удобные входы и выходы и т. п.). Парк пассажирских вагонов состоит из вагонов для перевозки пассажи¬ров, вагонов-ресторанов, почтовых, багажных и специального назначения.

В зависимости от дальности перевозок пассажирские вагоны отличают¬ся своим устройством.

По назначению различают вагоны:

• дальнего следования — для перевозки пассажиров на большие расстояния. Эти вагоны бывают купейными или н е к у п е й н ы м и. Они оборудованы жесткими или мягкими диванами для лежания и поэтому называются жесткими или мягкими вагонами;
• местного сообщения — для перевозки пассажиров на более короткие расстояния, преимущественно в дневное время. В этих вагонах имеются удобные кресла для сидения;
• пригородные — для перевозки пассажиров на небольшие расстояния в сравнительно короткое время (1—2 ч); они оборудованы диванами (жесткими или мягко-жесткими) для сидения;
• вагоны-рестораны — для организации питания пассажиров в пути следования. В вагоне имеются зал, кухня, кладовые с холодильными установками для хранения продуктов и другие отделения;

почтовые — для перевозки почтовых грузов. Вагон имеет кладовые, зал для почтовых операций и помещения для обслуживающего персонала;

• багажные — для перевозки багажа пассажирских поездов. В вагонах имеются кладовые с погрузочно-разгрузочными механизмами и помещения для обслуживающего персонала;
• почтово-багажные — используемые в качестве почтовых и багажных вагонов на участках железных дорог с небольшими пассажирскими перевозками.

Пассажирскими вагонами специального назначения являются вагоны-лаборатории, служебные, санитарные, вагоны-клубы и т. п.

Грузовые вагоны

Грузовые вагоны в зависимости от вида перевозимых грузов разделяются на следующие основные типы: крытые — для перевозки зерновых и других сыпучих грузов, нуждающихся в защите от атмосферных осадков, для транспортировки тарно-упаковочных и высокоценных грузов. Вагон имеет крытый кузов, обычно оборудованный люками и дверями; полувагоны — для перевозки навалочных грузов (руда, уголь, флюсы, лесоматериалы и т. п.), контейнеров, различных машин и др. Вагон имеет открытый кузов, чаще всего оборудованный дверями и разгрузочными люками; платформы — для перевозки длинных и громоздких грузов (лесоматериалы, прокат, строительные материалы и их полуфабрикаты), кон¬тейнеров, автомашин и т. д. Эти вагоны имеют настил пола на раме и обычно откидные борта; цистерны — для перевозки жидких и газообразных грузов (нефть, керосин, бензин, масла, кислоты, сжиженные газы и т. п.). Кузовом вагона служит специальный резервуар (котел) обычно цилиндрической формы, имеющий люки для налива и устройства для слива груза; изотермические — для перевозки скоропортящихся грузов (мясо, рыба, молоко, фрукты и т. п.). В этих вагонах кузов имеет изоляцию и оборудование для создания необходимых температурного и влажностного режимов. Современные изотермические вагоны строят в виде самостоятель¬ных рефрижераторных секций с центральной холодильной установкой или с полным комплектом всего холодильного оборудования в каждом вагоне (автономный рефрижераторный вагон). Раньше были распространены ва¬гоны с льдосоляным охлаждением; вагоны специального назначения — для грузов, требующих особых условий перевозки. К этой группе относятся транспор¬теры для перевозки тяжеловесных и громоздких грузов, вагоны для пере¬возки автомашин, цемента, скота и других специфических грузов, а также вагоны, предназначенные для технических нужд железных дорог (вагоны- мастерские, вагоны вспомогательных и пожарных поездов и др.).

В зависимости от технической характеристики пас¬сажирские и грузовые вагоны различаются: по осности — двухосные, четырехосные, шестиосные, восьмиосные и многоосные. Вагоны бывают бестележечные и тележечные; по материалу и технологии изготовления кузова — цельнометалличес¬кие, с деревянной или металлической обшивкой, в основном сварные с от¬дельными клепаными узлами; по грузоподъемности, величине тары, нагрузке от колесной пары на рельсы, нагрузке на 1 м пути и другим параметрам; по габариту подвижного состава, которому они удовлетворяют, и по ширине железнодорожной колеи — ширококолейные и узкоколейные. По месту эксплуатации вагоны подразделяются на о б щ е - сетевые и промышленного транспорта. Общесетевые вагоны допускаются для движения по всей сети железных дорог СССР. Вагоны промышленного транспорта, если их конструкции полностью отве¬чают нормам для расчетов на прочность и проектирования вагонов магист¬ральных железных дорог и требованиям Правил технической эксплуатации железных дорог Союза ССР (ПТЭ), имеют право выхода на пути МПС; вагоны других конструкций, не удовлетворяющие этим требованиям, до¬пускаются для движения только по внутризаводским и другим промышлен¬ным путям замкнутого направления.

Основные элементы конструкции вагона

Все вагоны независимо от назначения и конструкции состоят из элементов (узлов), общих для вагонов любого типа. К этим элементам относятся

• ходовые части 2,
• кузов 3,
• ударно-тяговые приборы 1,
• тормозное оборудование 4.

К ходовым частям относятся колесные пары, буксы и рессорное подвешивание. В современных вагонах ходовые части объединяются в самостоятельные узлы, называемые тележками. Кроме перечисленных элементов, тележки имеют раму, на которой крепятся детали рессорного подвешивания, тормозного оборудования и предохранительные скобы, а для передачи нагрузки от кузова на тележку — надрессорные балки с подпятниками и скользунами.

Ходовые части (тележки) являются наиболее ответственными узлами, которые должны обеспечивать безопасность движения вагона по рельсовому пути с необходимой плавностью хода (наименьшее динамическое воздействие на перевозимый груз и на элементы пути) и наименьшим сопротивлением движению. Кузов вагона предназначен для размещения пассажиров или грузов. Конструкция кузова зависит от типа вагона. У многих вагонов основанием кузова является рама, состоящая в основном из продольных и поперечных балок, жестко соединенных между собой. На раме кузова размещаются ударно-тяговые приборы и часть тормозного оборудования. Рама кузова через пятники опирается на подпятники тележек, а у нетележечных вагонов — на упругие элементы рессорного подвешивания. Расстояние между центрами пятников называется базой вагона (у нетележечных вагонов это расстояние измеряется между осями крайних колесных пар). Ударно-тяговые приборы служат для сцепления вагонов между собой и с локомотивом, для воспринятая, передачи и амортизации растягивающих (тяговых) и сжимающих усилий от локомотива и от одного вагона к другому. Современным ударно-тяговым прибором является авто- сцепное устройство, выполняющее все основные функции ударных (буфера) и тяговых (сцепки) приборов. Тормоз предназначен для создания искусственного сопротивления движению поезда или отдельного вагона с целью регулирования скорости движения или остановки, а также для удержания на месте. Устройство тормозов изучается в курсе «Автоматические тормоза».

Технико-экономические характеристики грузовых вагонов

Технико-экономические характеристики грузовых вагонов (грузоподъемность, тара, удельный объем кузова и др.) рассматриваются в главе III данного учебника.

Показатель экономичности пассажирских вагонов

==Показателем экономичности пассажирских вагонов== является отношение тары к числу мест для пассажиров. Эта величина зависит от назначения вагона, его конструкции, наличия и массы (веса) устройств, обеспечивающих удобства для пассажиров.

Развитие вагонного парка отечественных железных дорог

Строительство первой магистральной дороги в России между Петербургом и Москвой выдвинуло задачу создания и массового производства грузовых и пассажирских вагонов отечественных конструкций. Для этого в 1843 г. было решено передать один из лучших заводов того времени — Александровский чугунолитейный завод (в Петербурге) — Министерству путей сообщения. Грузовые вагоны (платформы и крытые) завод начал выпускать с 1846 г. Они имели по две двухосные тележки. Вследствие недостатка металла в стране основным материалом для постройки вагонов являлась древесина, из которой изготовлялись и все несущие элементы кузова. Это создавало трудности в увеличении грузоподъемности вагонов и снижало эффективность применения прогрессивной конструкции — тележечного вагона. Четырех¬осные крытые вагоны постройки того периода (рис. 1.2) имели грузоподъ¬емность 8,2 т и коэффициент тары (отношение тары к грузоподъемности вагона), равный 0,95. Нагрузка от колесной пары на рельсы составляла всего 4 т при допустимой в то время 10 т. К открытию дороги (1851 г.) завод построил более 3000 таких вагонов. Рис. 1.1. Современный цельнометаллический вагон

Рис. 1.2. Первый грузовой вагон, построенный для Петербурго-Московской железной дороги

На этом же заводе впервые в России было организовано строительство вагонов пассажирского парка. Вагоны, построенные в 1846 г., были четырех-осными с двумя тележками (рис. 1.3). К числу больших технических достижений пассажирского вагонострое¬ния того времени относится постройка служебного восьмиосного вагона длиной 25,2 м. Вагон был оборудован приборами отопления, вентиляции, а также имел умывальники и туалеты. Нижняя часть боковых стен представ¬ляла собой деревянную раму, армированную стальными листами. Первые отечественные грузовые и пассажирские вагоны имели объеди¬ненные ударно-тяговые приборы, которые выполняли функции сцепки и буферов.

Рис. 1.3. Первый пассажирский вагон, построенный в 1846 г. для Петербурго-Москоз- ской железной дороги

В последующие годы был выбран более правильный для того времени путь (вследствие недостатка в стране металла) — строительство двухосныхвагонов, в которых олеэ рационально использовалась древесина во многих узлах, в том числе и в несущих элементах кузова. По сравнению с первыми вагонами эти конструкции имели более высо¬кие технико-экономические показатели. Например, коэффициент тары двух¬осных грузовых вагонов, построенных в 1855 г., составлял 0,79. Поэтому в дальнейшем грузовые крытые вагоны и платформы стали строить только двухосными, а существующие четырехосные вагоны переделывались на двухосные с постановкой буферов и винтовой стяжки сначала с несквозной, а затем со сквозной упряжью. Последующее развитие вагонного парка тесно связано со строительством государственных и частных железных дорог России, которые не были свя¬заны между собой и не составляли единой транспортной сети страны. Поэ¬тому каждая дорога проектировала и строила свои вагоны. Это привело к тому, что в 1875 г. на железных дорогах страны было до 50 типов различ¬ных крытых вагонов и около 35 типов платформ. В развитии отечественного вагоностроения большую роль сыграли Ковровские мастерские и мастерские Юго-Западных железных дорог, а также Александровский завод, который в последующие годы в основном занимался ремонтом вагонов для Петербурго-Московской дороги Рама кузова вагонов Ковровских мастерских оснащалась несущими элементами из металлических балок, что позволило поднять грузоподъемность вагонов до 12,5 т. Наряду с разработкой различных конструкций крытых вагонов и плат¬форм началось строительство специальных вагонов для перевозки угля, строительных материалов, нефти, скоропортящихся продуктов, в том числе с 1861 г. полувагонов, положивших начало созданию цельнометаллических и саморазгружающихся вагонов. С 1862 г. на железных дорогах России стали эксплуатироваться изотермические и специальные вагоны для пере¬возки фруктов, молока, живой рыбы и т. д. В 1872 г. начали строить цистер¬ны для перевозки жидких нефтепродуктов. Большие изменения были внесены в конструкции пассажирских ва¬гонов. В 1865 г. появились вагоны с двухосными тележками системы инж. Рехневского. Эти тележки имели двойное рессорное подвешивание, значительно улучшающее плавность хода вагона. С 1866 г. пассажирские вагоны строили с более удобным расположением мест для пассажиров, улуч¬шенной теплоизоляцией и печным отоплением; с 1868 г. в каждом вагоне вы¬делялись туалетные отделения с умывальниками. Ковровские железнодорожные мастерские с 1866 г. начали выпускать вагоны с индивидуальным паровым отоплением, а с 1877 г. — с индивидуаль¬ным водяным. Последняя система отопления вагонов с незначительными изменени¬ями сохранялась многие десятилетия. В эти же годы стали применять га¬зовое освещение пассажирских вагонов. В 1869 г. на железных дорогах России было впервые в мире введено бесперегрузочное сообщение между дорогами. Это потребовало нормализа¬ции парка грузовых вагонов, т. е. разработки единого по размерам и кон¬струкции типа вагона для всей железнодорожной сети страны. Начало соз¬данию такого вагона было положено в 1875 г. распоряжением Министерства путей сообщения об обязательной постройке новых крытых двухосных ва¬гонов по «нормальному размеру» — длиной 6,4 м, шириной 2,743 м и грузо¬подъемностью 10 т. В основу этого типа вагона был положен наиболее со¬вершенный крытый вагон конструкции Ковровских мастерских, который имел коэффициент тары 0,68. На VII совещательном съезде инженеров службы подвижного состава и тяги железных дорог России в 1884 г. были одобрены проекты улучшения конструкции вагонов и технические условия на постройку грузовых вагонов. Нормализация пассажирских вагонов началась с постройки в 1896 г. Ковровскими мастерскими четырехосного пассажирского вагона длиной 18,02 м, который получил название 18-метрового и в дальнейшем длительное время был типовым для железных дорог России. Появление более мощных паровозов и увеличение грузооборота некото¬рых железных дорог поставили перед инженерами задачу создания новых конструкций вагонов большой грузоподъемности. По инициативе отдельных железных дорог с 1895 г. начинается строи¬тельство большегрузных четырехосных вагонов (цистерн, платформ, крытых, полувагонов, изотермических). Вначале строились бестележечные вагоны, а затем более совершенные тележечные, что позволило увеличить их грузо¬подъемность до 30—37,5 т. В отдельных конструкциях таких вагонов на¬чали внедряться более совершенные элементы рамы кузова (несущие метал¬лические продольные балки в форме бруса равного сопротивления изгибу), штампованные металлические стены и двери полувагонов, изотермические вагоны с машинным охлаждением и т. д. Придавая большое значение усовершенствованию вагонов, в 1899 г. на XXI съезде инженеров службы подвижного состава и тяги объявили конкурс на лучшую конструкцию большегрузного вагона. Пассажирские вагоны строились главным образом с двухосными тележ¬ками, имеющими двойное рессорное подвешивание; вагоны для междуна¬родных сообщений имели тележки с тройным подвешиванием. С 1900 г. по предложению нашего соотечественника Р. Фетте стали строить тележки, которые в дальнейшем получили большое распространение. Изобретатели Н. К- Галахов и И. О. Браун создали новые конструкции эллиптических рессор. В 1906 г. были построены двухэтажные пассажирские вагоны с те¬лежками системы Рыковского. Эти тележки вместо люльки имели листовые рессоры, расположенные вдоль боковых балок рамы. Впоследствии такая система была использована в Германии в тележках типа Герлицкого завода. В пассажирских вагонах, построенных в 1896 г. Коломенским заводом, кузов имел металлические несущие полустенки. В этот период начинается также внедрение отдельных элементов кон-диционирования воздуха в вагонах. На Среднеазиатской дороге в служеб¬ном вагоне в 1902 г. было осуществлено охлаждение воздуха, в 1915 г. был построен вагон с вентиляцией охлажденным воздухом. Увеличение скорости движения и массы поездов потребовало изменения и усиления сцепных приборов и, в частности, перехода на несквозную упряжь. Это выдвинуло задачу усиления рамы кузова вагона, которая при данном типе упряжи полностью воспринимает тяговые усилия, и изменения конструкции тяговых приборов. Поэтому в вагонах постройки 1898—1900 гг. начинают появляться хребтовые балки, а в последующие годы происходит постепенная замена деревянных несущих элементов рамы металлическими. В 1905 г. была введена усиленная стяжка с одновременным усилением тяго¬вого крюка, а в 1912 г. — объединенная стяжка. Этой стяжкой с небольшими изменениями ее конструкции оборудовались вагоны до внедрения автосцеп¬ки. Однако основные проблемы усиления вагонов и оснащение их мощными автосцепными приборами были успешно решены только в послереволюцион¬ный период. Империалистическая война 1914—1917 гг., гражданская война и воен¬ная интервенция привели к огромному разрушению транспорта. Парк гру¬зовых вагонов сократился с 502 тыс. в 1913 г. до 150 тыс. в 1919 г., причем многие вагоны из числа уцелевших были неисправными. Молодое Советское государство сразу приступило к восстановлению железнодорожного транс¬порта. Партия и правительство нашей страны всегда уделяли и уделяют большое и постоянное внимание развитию вагонного парка и содержанию его в хорошем техническом состоянии. Так, уже в 1920 г. VIII Всероссийский съезд Советов вынес решение о скорейшем восстановлении вагонного парка. Многие крупные предприятия страны изготовляли запасные части для ремонта подвижного состава. Но было очевидно, что существующее количество вагонов, в основном двухосных грузоподъемностью 16,5 т, не сможет обеспечить перевозки грузов на¬родного хозяйства. Поэтому в 1922—1923 гг. начинается постройка двухос¬ных вагонов грузоподъемностью 20 т. Индустриализация страны и развитие сельского хозяйства потребовали от железнодорожного транспорта резкого увеличения перевозок. Перед вагоностроительной промышленностью была поставлена задача в кратчай¬ший срок разработать конструкции и наладить производство вагонов новых типов, способных с большими скоростями перевозить возрастающий поток грузов. В 1926 г. началась постройка четырехосных вагонов грузоподъем¬ностью 50—60 т (крытые, платформы, пол\вагоны, цистерны, специальные) и изотермических вагонов-ледников грузоподъемностью до 30 т. В 1930 г. было организовано Центральное вагонное конструкторское бюро (ЦВКБ), возглавленное П. И. Травиным. Были разработаны нормативы для проекти¬рования четырехосных вагонов и созданы новые конструкции большегруз¬ных вагонов. В этих проектах предусматривалось полное изъятие древеси¬ны из несущих элементов рам, широкое применение сварки и внедрение поточного производства вагонов. Возобновление строительства пассажирских вагонов относится к 1925 г. Вначале заводы строили пригородные вагоны длиной 14 м, рама кузова которых была металлической с хребтовой балкой. В 1928 г. был разработан пассажирский вагон длиной 20,2 м с металлической рамой кузова, усилен¬ной шпренгелями. По такому типу проектировались и строились вагоны жесткие, мягкие, рестораны, почтовые и багажные. В период индустриализации страны были созданы мощные вагонострои-тельные заводы, которые обеспечили резкое возрастание и качественное обновление вагонного парка. Увеличилось количество полувагонов, плат¬форм, цистерн, приспособленных для перевозки массовых индустриальных грузов. Значительно возросло число изотермических вагонов. В годы до¬военных пятилеток началось строительство цельнометаллических пассажир¬ских вагонов. В 1929 г. Мытищинский завод освоил производство металли¬ческих вагонов длиной 19,31 м для электрифицированных пригородных участков железных дорог, а с 1934 г. началось строительство цельнометал¬лических вагонов для Московского метрополитена. Калининский и Ленин¬градский вагоностроительные заводы в 1937—1939 гг. спроектировали и построили опытные образцы пассажирских вагонов длиной 25—25,2 м с ме¬таллическими кузовами. В этот период строительства вагонов сварка почти полностью вытес¬нила клепаные конструкции отдельных узлов, что значительно облегчило вагоны в сочетании с повышением их прочности. Большие работы в создании сварных конструкций вагонов были проведены Институтом электросварки Академии наук УССР. Широкое применение сварных конструкций ваго¬нов в Советском Союзе было осуществлено раньше, чем в США и других странах. В период 1925—1931 гг. были созданы лучшие по том\ времени кон¬струкции автоматических тормозов системы Ф. П. Казанцева и И. К. Мат¬росова, которыми были оборудованы вагоны. Это позволило перейти на пол¬ное автоматическое торможение поездов. В 1941 г. изобретатель И. К. Мат¬росов за разработанные им тормозные приборы был удостоен Государствен¬ной премии. Начиная с 1929 г. и особенно после решения июньского (1931 г.) Плену¬ма ЦК ВКП(б) проводились большие работы по выбору типа и созданию конструкции отечественной автосцепки. В результате теоретических и экс¬периментальных исследований, а также конструкторских разработок И. Н. Новикова, В. Г. Голованова, В. А. Шашкова и А. Ф. Пухова под ру¬ководством проф. В. Ф. Егорченко была создана лучшая в мире автосцепка СА-3. Начиная с 1935 г. все грузовые, а с 1937 г. и пассажирские вагоны строились с автосцепкой, а старый парк вагонов переоборудовался в плано¬вом порядке.

Большое значение имело постановление ЦК ВКП(б) и СНК СССР, при¬нятое 3 июля 1933 г. и определившее выделение вагонного хозяйства в са¬мостоятельную отрасль железнодорожного транспорта. Разработка и постройка большого количества прочных вагонов имели важное значение в бесперебойном обслуживании железнодорожным транс¬портом фронта и тыла в годы Великой Отечественной войны. После окончания Великой Отечественной войны и восстановления на¬родного хозяйства начавшийся мощный подъем промышленности и сельского хозяйства страны потребовал значительного увеличения объема и ускорения перевозок грузов; возросли также и пассажирские перевозки. Вагоностроительная промышленность разработала конструкции и пе¬решла к массовому производству пассажирских вагонов с цельнометал¬лическим кузовом длиной 23,6 м. Эти вагоны по своей прочности, удобствам для пассажиров и внешнему виду выгодно отличаются от ранее выпускав¬шихся вагонов с деревянными кузовами. За разработку проектов и технологии постройки цельнометаллических пассажирских вагонов в 1951 г. была присуждена Государственная премия A. М. Чеснокову, И. А. Селенскому, И. Й. Драйчику, А1. И. Регинскому, Ф. Ф. Смирнову, Г. А. Трегубову, А. Л. Спиваковскому, Г. Г. Шахбазь- янцу, К- Л. Миронову, В. С. Дриккеру, АГ В. Кулакову, Г. А. Казанскому, B. С. Викторову и Р. И. Медведику. Намеченное Директивами XX съезда КПСС дальнейшее развитие и совершенствование железнодорожного транспорта предусматривало прежде всего коренную реконструкцию тяги — замену паровозов электровозами и тепловозами. На этой базе осуществлялось перевооружение всех отраслей железнодорожного транспорта. В те годы разработка конструкций грузовых вагонов шла в направлении дальнейшего увеличения грузоподъемности, погрузочных объемов и площадей кузовов, создания конструкций, обеспе¬чивающих широкое применение механизмов для погрузочно-разгрузочных работ. Для решения этих задач уделялось большое внимание разработке конструкций вагонов с цельнометаллическим несущим кузовом, увеличению в вагонном парке удельного количества большегрузных полувагонов, цемен¬товозов, думпкаров и других специальных грузовых вагонов. Началось широкое строительство вагонов, оборудованных роликовыми подшипника¬ми, вагонный парк полностью оснащался автотормозами, а пассажирские вагоны — электропневматическими тормозами. В 1957 г. был завершен пе¬ревод парка грузовых вагонов на автосцепку. Увеличение перевозок грузов народного потребления выдвинуло зада¬чу улучшения конструкции изотермического подвижного состава и увеличе¬ния его выпуска. Эти вагоны стали строить также с металлическим кузовом и более совершенной изоляцией. Осуществлялось строительство вагонов, секций и целых поездов с машинным охлаждением и электрическим отопле¬нием. При оценке конструкций грузовых вагонов железных дорог СССР не¬обходимо учитывать следующее. В условиях планового хозяйства вагонный парк наиболее полно ис¬пользуется на наших железных дорогах, что наглядно свидетельствует о превосходстве социалистической системы над капиталистической. Так, среднесуточный пробег грузовых вагонов в СССР в 2,7 раза больше, чем на железных дорогах США, при значительно худшем, чем в СССР, использова¬нии там грузоподъемности вагонов. В послевоенный период вагоны пассажирского парка строят исключи¬тельно с цельнонесущим сварным кузовом, обладающим высокой прочно¬стью. Большое внимание уделяется созданию хороших условий для пас¬сажиров. Вначале строили преимущественно жесткие некупейные вагоны, а в последующем—купейные, жесткие и мягкие вагоны дальнего следования, а также местного сообщения (межобластные). Эти вагоны оборудованы при¬борами водяного или электрического отопления, принудительной вентиля- ных грузоподъемностью 16,5 т, не сможет обеспечить перевозки грузов на¬родного хозяйства. Поэтому в 1922—1923 гг. начинается постройка двухос¬ных вагонов грузоподъемностью 20 т. Индустриализация страны и развитие сельского хозяйства потребовали от железнодорожного транспорта резкого увеличения перевозок. Перед вагоностроительной промышленностью была поставлена задача в кратчай¬ший срок разработать конструкции и наладить производство вагонов новых типов, способных с большими скоростями перевозить возрастающий поток грузов. В 1926 г. началась постройка четырехосных вагонов грузоподъем¬ностью 50—60 т (крытые, платформы, полувагоны, цистерны, специальные) и изотермических вагонов-ледников грузоподъемностью до 30 т. В 1930 г. было организовано Центральное вагонное конструкторское бюро (ЦВКБ), возглавленное П. И. Травиным. Были разработаны нормативы для проекти¬рования четырехосных вагонов и созданы новые конструкции большегруз¬ных вагонов. В этих проектах предусматривалось полное изъятие древеси¬ны из несущих элементов рам, широкое применение сварки и внедрение поточного производства вагонов. Возобновление строительства пассажирских вагонов относится к 1925 г. Вначале заводы строили пригородные вагоны длиной 14 м, рама кузова которых была металлической с хребтовой балкой. В 1928 г. был разработан пассажирский вагон длиной 20,2 м с металлической рамой кузова, усилен¬ной шпренгелями. По такому типу проектировались и строились вагоны жесткие, мягкие, рестораны, почтовые и багажные. В период индустриализации страны были созданы мощные вагонострои-тельные заводы, которые обеспечили резкое возрастание и качественное обновление вагонного парка. Увеличилось количество полувагонов, плат¬форм, цистерн, приспособленных для перевозки массовых индустриальных грузов. Значительно возросло число изотермических вагонов. В годы до¬военных пятилеток началось строительство цельнометаллических пассажир¬ских вагонов. В 1929 г. Мытищинский завод освоил производство металли¬ческих вагонов длиной 19,31 м для электрифицированных пригородных участков железных дорог, а с 1934 г. началось строительство цельнометал¬лических вагонов для Московского метрополитена. Калининский и Ленин¬градский вагоностроительные заводы в 1937—1939 гг. спроектировали и построили опытные образцы пассажирских вагонов длиной 25—25,2 м с ме¬таллическими кузовами. В этот период строительства вагонов сварка почти полностью вытес¬нила клепаные конструкции отдельных узлов, что значительно облегчило вагоны в сочетании с повышением их прочности. Большие работы в создании сварных конструкций вагонов были проведены Институтом электросварки Академии наук УССР. Широкое применение сварных конструкций ваго¬нов в Советском Союзе было осуществлено раньше, чем в США и других странах. В период 1925—1931 гг. были созданы лучшие по томх времени кон¬струкции автоматических тормозов системы Ф. П. Казанцева и И. К- Мат¬росова, которыми были оборудованы вагоны. Это позволило перейти на пол¬ное автоматическое торможение поездов. В 1941 г. изобретатель И. К. Мат¬росов за разработанные им тормозные приборы был удостоен Государствен¬ной премии. Начиная с 1929 г. и особенно после решения июньского (1931 г.) Плену¬ма ЦК ВКП(б) проводились большие работы по выбору типа и созданию конструкции отечественной автосцепки. В результате теоретических и экс¬периментальных исследований, а также конструкторских разработок И. Н. Новикова, В. Г. Голованова, В. А. Шашкова и А. Ф. Пухова под ру¬ководством проф. В. Ф. Егорченко была создана лучшая в мире автосцепка СА-3. Начиная с 1935 г. все грузовые, а с 1937 г. и пассажирские вагоны строились с автосцепкой, а старый парк вагонов переоборудовался в плано¬вом порядке. пией с счисткой воздуха от пыли и подогревом его в зимнее время; часть вагонов имеет установки кондиционирования воздуха. Пополнение парка пассажирских и изотермических вагонов с машин¬ным охлаждением на железных дорогах СССР начало осуществляться также за счет выполнения наших заказов предприятиями социалистических госу¬дарств — Германской Демократической Республики, Польской Народной Республики, Венгерской Народной Республики. Дальнейшее техническое перевооружение всех отраслей железнодорож¬ного транспорта и значительное повышение скоростей движения на желез¬ных дорогах, предусмотренные решениями XXII съезда КПСС, определи¬ли перспективы развития вагонного парка. Следовало учитывать, что в бли¬жайшие годы должно произойти повышение массы грузовых поездов до 6000—8000 т и скорости их движения до 28—33 м/с (100—120 км/ч), а пас¬сажирских на главных магистральных направлениях — до 33—39 м/с (120—140 км/ч) и скоростных поездов — до 44—55 м/с (160—200 км/ч). Для этого были намечены следующие направления в развитии и модернизации конструкций вагонов: увеличение грузоподъемности и вместимости вагонов, создание специальных вагонов, широкое ис¬пользование новых материалов (низколегированных сталей, алюмини¬евых сплавов, пластмасс), оборудование грузовых вагонов роликовыми подшипниками, усиление автосцепного устройства, усовершенство¬вание тормозов, повышение прочности и надежности конструкций, совершенствование ходовых частей, повышение комфортабельности пассажирских вагонов, широкое применение автоматики в управ¬лении машинами и приборами в пассажирских и рефрижераторных вагонах. В соответствии с решениями XXIII съезда КПСС были проведены крупные мероприятия по дальнейшему развитию железнодорожного транс¬порта и укреплению его материально-технической базы. К 1971 г. в основ¬ном была завершена замена паровой тяги электрической и тепловозной. Железнодорожный транспорт стал получать от промышленности вагоны более совершенной конструкции. Директивами XXIII и XXIV съездов КПСС было установлено, что ос¬новным направлением в развитии железнодорожного транспорта является увеличение пропускной и провозной способности дорог. Реализация этой задачи во многом зависит от конструкций вагонов и размеров вагонного парка. В 1971—1975 гг. железнодорожный транспорт получил 373 тыс. маги-стральных грузовых вагонов, что в 1,5 раза больше, чем в предыдущий пя¬тилетний период. Промышленный транспорт также оснащался специальными вагонами повышенной грузоподъемности. На этом этапе завершилось ком¬плектование парка пассажирских вагонов более совершенными комфор¬табельными цельнометаллическими вагонами, 15,4 тыс. таких вагонов по¬ступило за пятилетие на железнодорожный транспорт. Большое внимание уделялось улучшению технического состояния экс-плуатационного парка грузовых вагонов на основе его модернизации: обо-рудования букс роликовыми подшипниками, замены деревянной обшивки у полувагонов на металлическую, оборудования крытых вагонов самоуплот-няющимися дверями, замены поясных тележек тележками с литыми боковы¬ми рамами и надрессорными балками, а также замены устаревших конструк¬ций тормозов более совершенными. В этот период были проведены обширные теоретические и экспериментальные исследования и на их базе построены опытные образцы новых пассажирских и грузовых вагонов. Калининский вагоностроительный завод построил партию вагонов поезда «Русская трой¬ка» (РТ200), предназначенных для эксплуатации со скоростью движения 56 м/с (200 км/ч). Парк грузовых вагонов пополняется наиболее прогрессив¬ными типами вагонов — восьмиосными полувагонами и цистернами, цель¬нометаллическими крытыми вагонами, новыми рефрижераторными секция- 14 пией с счисткой воздуха от пыли и подогревом его в зимнее время; часть вагонов имеет установки кондиционирования воздуха. Пополнение парка пассажирских и изотермических вагонов с машин¬ным охлаждением на железных дорогах СССР начало осуществляться также за счет выполнения наших заказов предприятиями социалистических госу¬дарств — Германской Демократической Республики, Польской Народной Республики, Венгерской Народной Республики. Дальнейшее техническое перевооружение всех отраслей железнодорож¬ного транспорта и значительное повышение скоростей движения на желез¬ных дорогах, предусмотренные решениями XXII съезда КПСС, определи¬ли перспективы развития вагонного парка. Следовало учитывать, что в бли¬жайшие годы должно произойти повышение массы грузовых поездов до 6000—8000 т и скорости их движения до 28—33 м/с (100—120 км/ч), а пас¬сажирских на главных магистральных направлениях — до 33—39 м/с (120—140 км/ч) и скоростных поездов — до 44—55 м/с (160—200 км/ч). Для этого были намечены следующие направления в развитии и модернизации конструкций вагонов: увеличение грузоподъемности и вместимости вагонов, создание специальных вагонов, широкое ис¬пользование новых материалов (низколегированных сталей, алюмини¬евых сплавов, пластмасс), оборудование грузовых вагонов роликовыми подшипниками, усиление автосцепного устройства, усовершенство¬вание тормозов, повышение прочности и надежности конструкций, совершенствование ходовых частей, повышение комфортабельности пассажирских вагонов, широкое применение автоматики в управ¬лении машинами и приборами в пассажирских и рефрижераторных вагонах. В соответствии с решениями XXIII съезда КПСС были проведены крупные мероприятия по дальнейшему развитию железнодорожного транс¬порта и укреплению его материально-технической базы. К 1971 г. в основ¬ном была завершена замена паровой тяги электрической и тепловозной. Железнодорожный транспорт стал получать от промышленности вагоны более совершенной конструкции. Директивами XXIII и XXIV съездов КПСС было установлено, что ос¬новным направлением в развитии железнодорожного транспорта является увеличение пропускной и провозной способности дорог. Реализация этой задачи во многом зависит от конструкций вагонов и размеров вагонного парка. В 1971—1975 гг. железнодорожный транспорт получил 373 тыс. маги-стральных грузовых вагонов, что в 1,5 раза больше, чем в предыдущий пя¬тилетний период. Промышленный транспорт также оснащался специальными вагонами повышенной грузоподъемности. .На этом этапе завершилось ком¬плектование парка пассажирских вагонов более совершенными комфор¬табельными цельнометаллическими вагонами, 15,4 тыс. таких вагонов по¬ступило за пятилетие на железнодорожный транспорт. Большое внимание уделялось улучшению технического состояния экс-плуатационного парка грузовых вагонов на основе его модернизации: обо-рудования букс роликовыми подшипниками, замены деревянной обшивки у полувагонов на металлическую, оборудования крытых вагонов самоуплот-няющимися дверями, замены поясных тележек тележками с литыми боковы¬ми рамами и надрессорными балками, а также замены устаревших конструк¬ций тормозов более совершенными. В этот период были проведены обширные теоретические и экспериментальные исследования и на их базе построены опытные образцы новых пассажирских и грузовых вагонов. Калининский вагоностроительный завод построил партию вагонов поезда «Русская трой¬ка» (РТ200), предназначенных для эксплуатации со скоростью движения 56 м/с (200 км/ч). Парк грузовых вагонов пополняется наиболее прогрессив¬ными типами вагонов — восьмиосными полувагонами и цистернами, цель¬нометаллическими крытыми вагонами, новыми рефрижераторными секция- 14 ми и автономными вагонами, платформами для перевозки большегрузных контейнеров и др. Основными направлениями развития народного хозяйства СССР на 1976—1980 годы, утвержденными XXV съездом КПСС, предусматривались: дальнейшее увеличение пропускной и провозной способности железных дорог на грузонапряженных направлениях, средней массы (веса) грузового поезда, повышение скоростей движения грузовых и пассажирских поездов, сокращение времени оборота грузовых вагонов, поставка большого числа новых грузовых и пассажирских вагонов. Предусматривалось также освоение производства восьмиосных полува¬гонов и цистерн грузоподъемностью до 125 т, а также специальных вагонов для перевозки зерна, муки, минеральных удобрений и другой продукции. Увеличивается объем перевозок грузов в контейнерах, особенно в крупно¬тоннажных. Изменение структуры парка грузовых вагонов за счет пополнения его специальными и саморазгружающимися вагонами обеспечит улучшение условий перевозки грузов, сократит затраты на погрузочно-разгрузочные работы, повысит эффективность использования вагонов, обеспечит большую сохранность перевозимых грузов. За время существования железнодорожного транспорта накоплен ог¬ромный опыт в области строительства и эксплуатации железных дорог, в том числе подвижного состава. На этой основе возникла отечественная транспортная наука и, в частности, наука о вагонах. Из теоретиче¬ских исследований дореволюционного периода развития железнодорожного транспорта следует отметить следующие выдающиеся работы: создание теории гидродинамической смазки, разработанной в 1883 г. почетным членом Петербургской академии наук Н. П. Петровым, а также его исследования взаимодействия колеса и рельса; исследования проф. Е. Е. Нольтейна в области устойчивости вагона, трения листовых рессор и создания оригинальных систем рессорного под¬вешивания; методы расчета рессор и рам кузова проф. М. В. Гололобова; исследования в области динамики подвижного состава проф. А. А. Хо- лодецкого и др. После Великой Октябрьской социалистической революции открылись широкие возможности в области научных изысканий. В СССР создано боль¬шое количество научно-исследовательских и проектных институтов, лабора¬торий. В транспортных высших учебных заведениях организована подготов¬ка инженерных кадров, созданы кафедры и лаборатории, где научные ра¬ботники и инженеры ведут глубокие теоретические и экспериментальные работы по различным вопросам совершенствования конструкций и улучше¬ния способов эксплуатации грузовых и пассажирских вагонов. В этих ра¬ботах используются достижения смежных отраслей наук и техники, опыт вагоностроения и вагонного хозяйства Советского Союза и других стран. Важными теоретическими и экспериментальными исследованиями со¬ветских ученых в области создания конструкции вагонов являются: работы выдающегося русского ученого Н. Е. Жуковского, поло¬жившего начало изучению продольной динамики вагонов в составе поезда; обширные и глубокие работы в области продольной динамики поездов профессоров А. М. Годыцкого-Цвирко, В. А. Лазаряна, С. В. Вершинского и других; исследования процессов колебания различных типов вагонов профес¬сорами А. А. Поповым, М. В. Винокуровым, В. Б. Меделем, Н. А. Ковале¬вым и другими; разработка точных и оригинальных методов расчета на прочность от¬дельных узлов вагона профессорами Б. Н. Горбуновым, А. А. Уманским, А. А. Поповым и другими; работы по созданию научных методов проектирования и изготовлении сварных конструкций вагонов, выполненные учеными Института электро¬сварки им. Е. О. Патона; большие разносторонние работы по динамике и прочности вагонов, соз¬данию совершенных конструкций вагонов и их узлов, изучению тормозных процессов в поездах, по теплотехнике, кондиционированию воздуха и элект¬рооборудованию вагонов, изысканию материалов для вагоностроения, а также важные технико-экономические исследования по выбору типов и параметров вагонов, совершенствованию методов габаритных расчетов и /Другие, проводимые коллективами работников Всесоюзного научно- исследовательского института железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ), Всесоюзного научно-исследовательского института вагоностроения (ВНИИВ), Московского, Ленинградского и Днепропетровского институтов железнодорожного транспорта (МИИТ, ЛИИЖТ, ДИИТ), Брянского инсти¬тута транспортного машиностроения (БИТМ) и другими научными коллекти¬вами. Важное значение имеют обобщения научных исследований, содержащих¬ся в монографиях и учебниках, в частности в курсе проф. М. А. Коротке- вича «Расчет и конструирование вагонов» и в учебнике «Вагоны», написан¬ном коллективом авторов под редакцией проф. М. В. Винокурова [10], в монографиях «Расчет вагонов на прочность» [77], «Конструкции вагонов» [36] и др. На базе этих исследований производится непрерывное совершенст¬вование вагонного парка, проектируются и строятся новые грузовые и пассажирские вагоны (восьмиосные полувагоны и цистерны, цельнометал¬лические крытые вагоны, изотермические с машинным охлаждением, пас¬сажирские вагоны различных назначений и др.), ведутся работы по созда¬нию конструкций тележек для этих вагонов. Большие задачи, поставленные перед железнодорожным транспортом по обеспечению народнохозяйственных перевозок, требуют от ученых, ин¬женеров вагоностроения и вагонного хозяйства создания новых и модерни¬зации существующих конструкций вагонов различных типов. Эти вагоны должны отличаться более прогрессивными технико-экономическими пока¬зателями и высокой надежностью в условиях возрастающих скоростей движения.

Литература

Вагоны: Учебник для вузов ж.-д. трансп. / Л. А. Шадур, И. И. Челноков, Л. Н. Никольский, Е. Н. Никольский, В. Н. Котуранов, П. Г. Проскурнев, Г. А. Казанский, А. Л. Спи¬ваковский, В. Ф. Девятков; Под ред. Л. А. Шадура. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1980. — 439 с.